WIND RIVER VxWorks

Безопасная, надежная и сертифицированная ОСРВ для критической инфраструктуры

В течение 30 лет операционная система реального времени VxWorks® (ОСРВ) выбиралась лидерами отраслей в качестве надежной основы для миллиардов интеллектуальных устройств. Начиная с проектов буквально «не из нашего мира», таких как посадочный модуль InSight, который в настоящее время работает на Марсе, и заканчивая медицинскими инфузионными насосами, системами визуализации, производственными роботами и другими устройствами Интернета вещей (IoT), VxWorks неоднократно выбирается в качестве ОСРВ для инновационных решений, которые обеспечивают защищенные и безопасные детерминированные приложения в широком спектре отраслей промышленности, включая аэрокосмическую, автомобильную, оборонную, производственную, медицинскую и телекоммуникационную.

Обеспечение будущего краевых вычислительных систем

VxWorks – это высокопроизводительная детерминированная ОСРВ, которая устанавливает стандарт масштабируемой, перспективной, безопасной и надежной операционной среды для критической инфраструктуры, которая, в свою очередь, должна соответствовать самым высоким стандартам.

Производительность реального времени

Способная справляться с самыми сложными ограничениями по времени VxWorks настроена как на детерминированность, так и на быстродействие ядра. Ее модель работы в режиме реального времени (real-time process – RTP) обеспечивает четкое разделение функций в пространстве пользователя, не влияя на производительность.

• Режим реального времени: как детерминированная, основывающаяся на приоритетах, вытесняющая ОСРВ с низкой задержкой и минимальным джиттером, VxWorks идеально подходит для встроенных приложений жесткого реального времени, внося гибкие функции, необходимые различным областям промышленности. Например, в дополнение к стандартному вытеснению, VxWorks предлагает циклическое (round-robin) и спорадическое (foreground/background) планирование, а также разделение времени и пространства.
  
• Перспектива: поскольку в VxWorks постоянно добавляются новые функции и функциональные возможности, совместимость системы должна быть всегда на высоте. VxWorks помогает разработчикам быстро реагировать на меняющиеся требования рынка, потребности клиентов и технологические достижения, экономя средства компании. Это позволяет быстро добавлять и обновлять функции с минимальным повторным тестированием всей системы, экономя как время проекта, так и расходы, и позволяет разработчикам воспользоваться последними инновациями VxWorks.
  
• Широкая подключаемость и коммуникации: VxWorks поддерживает стеки IPv4 и IPv6, протокол маршрутной информации (RIP), технологию QoS и многое другое. Дополнительно VxWorks поддерживает стандарты Time-Sensitive Networking (TSN), гарантирующие коммуникацию в реальном масштабе времени и доставку пакета в пределах ограниченного времени или задержки в коммутируемой сети Ethernet. VxWorks поддерживает инновационные промышленные приложения на основе архитектуры OPC-UA, а также протокол SocketCAN, используемый в автомобильной промышленности, и предоставляет среду разработки приложений (host), среду запуска приложений (target) и поддержку USB OTG.
  
• Широкая многоядерная и многопроцессорная поддержка: VxWorks поддерживает 32-разрядные, 64-разрядные и многоядерные процессоры, включая Intel®, Arm® и Power Architecture®. Всесторонняя поддержка многоядерных процессоров позволяет создавать асимметричную многопроцессорную (AMP) и симметричную многопроцессорную (SMP) конфигурации ОС с помощью родственности ЦПУ для решения проблем исключительной многопроцессорности (BMP) и дает аппаратно оптимизированные возможности многоядерного ускорения.
  
• Широкая поддержка платформ: вместе с нашей экосистемой партнеров, VxWorks имеет обширнейший список пакетов поддержки платформы (BSP) в индустрии встроенного программного обеспечения, способствуя скорейшему прототипированию, экономии средств и гибкости выбора. Учитывая потребность в возможности быстро создавать прототипы на недорогом оборудовании, VxWorks теперь имеет BSP с открытым исходным кодом, доступные на GitHub, начиная с Raspberry Pi BSP.
  
• Надёжность и настройка: с VxWorks разработчики имеют доступ к исходному коду для адаптации и настройки среды для любых специфических потребностей или применений. Модульность VxWorks позволяет легко выбирать и адаптировать возможности по необходимости, изменяя только необходимые модули (при изменении кода VxWorks, используемого в ранее сертифицированном приложении, может потребоваться переоценка сертификатов).
  
• Виртуализация: интегрированная поддержка фреймворка virtio позволяет VxWorks работать в виртуализированной среде, такой как платформа виртуализации Wind River® Helix™, или с другими популярными гипервизорами, включая QEMU, VMware и KVM. VxWorks будет эффективно работать в условиях виртуализации, предлагая почти собственную производительность. Однако не все гипервизоры легко поддаются сертификации. Платформа Helix позволяет запускать VxWorks с другими операционными системами, обеспечивая при этом встроенный сертифицированный гипервизор типа 1.
  
• Отказоустойчивая файловая система: VxWorks поддерживает файловую систему Wind River Highly Reliable File System (HRFS) для обеспечения отказоустойчивости и восстановления работы в случае системных ошибок и остановов. VxWorks также поддерживает FAT-совместимую файловую систему dosFS.
  
• Поддержка смешанных ОС: VxWorks поддерживает взаимодействие с другими операционными системами в смешанной среде с помощью OpenAMP. Разработчики могут создавать интерактивную функциональность между ОСРВ VxWorks и другими средами, не работающими в реальном масштабе времени.
  
• Мультимедиа: VxWorks предлагает поддержку многих стандартных графических библиотек, таких как OpenGL, OpenGL ES, OpenCV и Vulkan, а также библиотек для обработки изображений JPEG и PNG.

Безопасность

VxWorks содержит обширный и постоянно развивающийся набор возможностей в сфере безопасности, который позволяет разработчикам отвечать ее строгим требованиям и устранять угрозы – от самой загрузки до выключения питания. Архитекторы могут разработать уровень безопасности, соответствующий объему атаки и угрозам, уникальным для их приложений и сред. Возможности безопасности включают в себя следующее.

• Усиление защиты ядра: запрет выполнения программного кода, расположенного в определенных страницах памяти, в защищаемых страницах стека; дополнительная поддержка изоляции страничной таблицы ядра (KPTI), защита кода и данных только для чтения
• Криптография: последние модули OpenSSL и FIPS 140-2
• Загрузка и загрузчик: безопасная загрузка, безопасный загрузчик ELF
• Безопасность данных: зашифрованные данные в состоянии покоя с полным дисковым шифрованием и взаимодействием с сетевыми протоколами безопасности (SSL, SSH, IPsec, IKE, GDOI, SCEP, и другими)
• Безопасные события: обнаружение и уведомление о событиях
• Контроль доступа: управление разрешениями объектов в системе, таких как каналы связи, файловые системы, объекты ядра и др.
• Брандмауэр: встроенный брандмауэр, который можно настроить для защиты доступа к системе
• Контроль пользователя: политики входа пользователей, политики паролей и поддержка AD/LDAP для ограничения доступа пользователей
• TPM 2.0: поддержка аппаратных средств безопасности
• Arm® TrustZone: поддержка OP-TEE
• GE Digital® Achilles Level II: сертификация на соответствие требованиям МЭК 62443-4-2 («Технические требования к безопасности компонентов АСУ ТП»)
• Безопасная конфигурация: упрощенный процесс включения функций безопасности для превращения операционной системы VxWorks в хорошо защищенную ОСРВ

С помощью этих широких возможностей архитекторы могут эффективно и действенно защищать устройства, данные и интеллектуальную собственность в подключенном мире. Чтобы помочь архитекторам в полной мере воспользоваться возможностями безопасности VxWorks в их уникальной ситуации, профессиональная служба Wind River Professional Services предлагает глубокий анализ и поддержку для разработки надежных безопасных решений на VxWorks.

Сертификация безопасности

• 600+ программ сертификации безопасности в 100+ гражданских и военных самолетов;
• более 360 клиентов, использующих платформу безопасности VxWorks;
• сертификация по O-178C DAL A, ISO 26262 ASIL D и IEC 61508 SIL 3.

Устойчивые характеристики безопасности обеспечивают возможности разделения времени и пространства для надежного усиления множества приложений разного уровня критичности на одноядерной или многоядерной платформе. Кроме того, в сертификации VxWorks по стандартам безопасности O-178C, IEC 61508 и ISO 26262 было реализовано также соответствие таким стандартам, как POSIX™ и FACE™.

Ускорение разработки приложений с VxWorks

Чтобы ускорить разработку критических систем, Wind River предоставляет в VxWorks важные инструменты, предназначенные специально для разработчиков приложений.

Компиляторы, языки программирования и фреймворки

VxWorks поддерживает стандарты языка программирования C11/C++17, язык программирования Python и библиотеки Boost C++, помогая разработчикам приложений в создании эффективных портативных приложений. Разработчики также могут использовать производительность многопоточной обработки с поддержкой OpenMP. Будущая поддержка языков программирования будет стимулировать модернизацию и инновации приложений.

Инструменты разработки Wind River Workbench

Wind River Workbench предлагает интегрированные инструменты разработки и отладки, а также передовые инструменты системного анализа для оптимизации приложений, работающих на решениях Wind River. Workbench – это полностью интегрированный пакет открытой разработки на основе Eclipse, оптимизированный для поддержки проектирования, разработки, тестирования и отладки приложений. Пакет включает в себя:

Дополнительные решения для проектирования встраиваемых систем

Wind River Simics

Системы симуляций Wind River Simics, от самых маленьких до самых сложных, помогут разработчикам применять новые техники разработки, которые невозможны с физическим оборудованием. Simics позволяет командам действовать быстрее и повышать качество продукта, легко перенося опыт ПО Agile и DevOps во встраиваемую разработку.

Wind River Labs

Wind River Labs – это онлайн-песочница, где разработчики могут получить доступ к программным проектам, совместимым с Wind River, доказательствам концепций, интеграции с открытым исходным кодом, экспериментальному программному обеспечению и новым технологиям. Популярные проекты, поддерживающие VxWorks, включают OpenMP, Robot Operating System (ROS 2), компьютерное зрение и машинное обучение OpenCV, AWS IoT Device SDK, Google Cloud IoT core SDK и Microsoft Azure IoT SDK, и этот список постоянно пополняется.

Экосистема партнера Wind River

Портфолио партнера Wind River включает в себя большую экосистему дополнительных сторонних аппаратных и программных решений. Портфолио помогает ускорить время выхода на рынок и дифференцировать платформы с лучшими в своем роде возможностями, одновременно снижая затраты на разработку.

Профессиональные услуги Wind River Professional Services

Классифицированная по уровню CMMI Level 3 организация Wind River Professional Services использует многолетний опыт проектирования и разработки систем для совместной работы с клиентскими командами проектантов и программистов. Специалисты профессиональных услуг интерпретируют системные требования, проектируют варианты платформы и предоставляют рекомендации для удовлетворения деловых, технических и программных целей.

Услуги образования Wind River

Wind River предлагает обучение под руководством инструктора, обучение по требованию и с наставничеством, включая доступ к онлайн-обучению в любое время и в любом месте на основе подписки.

Клиентская поддержка Wind River

VxWorks сопровождается нашей глобальной организацией поддержки, удостоенной ряда наград. Мы предлагаем «живую» помощь в различных часовых поясах, онлайн-сеть поддержки Wind River Support Network с многогранными вариантами самостоятельной помощи и дополнительные услуги премиум-класса, чтобы обеспечить максимально быстрое время для решения возникающих задач.